突出煤层微震动态响应与多参量指标预警方法

针对目前常规监测预警技术及单一预警指标难以适应整个采掘过程等问题,以贵州义忠煤矿为工程背景,基于微震监测技术手段,分析井下典型信号的微震响应特征,研究微震预警指标与瓦斯涌出动态指标的相关性,形成一套科学、完备的预测指标体系.提出煤与瓦斯突出危险性的动态评价与参量联合预警方法,基于多指标参量联合预警的综合预警机制,对预警模型触发的预警进行分级处理,共划分为安全、较安全、危险和高度危险4个预警响应等级.实现微震信号的连续采集、预处理,微震事件的多维展示和时空分析,收集打钻等煤矿井下典型干扰信号,完成各类型信号的特征分析.通过微震指标与常规预测指标的相关性分析,认为微震指标的变化特征与突出危险性预测指标、瓦斯涌出指标变化有较好的一致性.研究结果可为实现煤与瓦斯突出微震预警提供理论支撑.     

掘进工作面瓦斯异常涌出的微震前兆特征分析与验证

为了探索煤与瓦斯突出的微震监测可行性,在贵州某矿11112掘进工作面开展了巷道掘进过程中瓦斯异常涌出的微震响应规律研究,寻求了微震、声发射、电磁辐射三者与敏感指标瓦斯浓度之间的内在关联特征。通过分析煤与瓦斯突出的微震监测预警机制,结合该掘进工作面的实测数据进行统计分析,得到如下结论:(1)微震技术内因(瓦斯压力)、外因(地应力等)的联合监测机制是瓦斯突出预警的前提和基础;(2)瓦斯异常涌出是煤与瓦斯突出的直接征兆,瓦斯涌出变化伴随有较明显的微震响应;(3)微震的震动频次、能量(震级)、分布规律等指标与瓦斯异常涌出之间存在关联规律;(4)以掘进工作面瓦斯涌出异常为参照,对比验证了震、声、电参量与瓦斯数据的内在联系。本文研究初步探索了基于微震监测的煤与瓦斯突出前兆特征挖掘及预警方法,对煤与瓦斯突出灾害的监测预警具有一定参考意义。     

贵州煤矿防治煤与瓦斯突出技术探讨

根据贵州省煤矿的矿井瓦斯特点,分析了其频发煤与瓦斯突出事故的原因,通过对煤与瓦斯突出规律的分析和探讨,介绍了部分防突技术措施,并提出了一些实际问题和改进建议.认为通过采取综合防突、立体消突等技术措施,能够有效的防治煤与瓦斯突出.加强对地应力以及突出预测技术的研究,是煤与瓦斯突出防治的重要方面.     

阳泉矿区煤与瓦斯突出预测实践与探讨

煤矿瓦斯事故严重威胁职工生命和财产安全,是影响煤矿安全生产的最大灾害,煤与瓦斯突出又是防治瓦斯事故中的难点和重点。本文通过对煤与瓦斯突出机理和规律的分析总结,并结合阳泉矿区在防治煤与瓦斯突出工作中的探索实践,重点论述了煤与瓦斯突出预测的方法和技术标准,为煤矿生产实践中的瓦斯防治提供了可行的方法和预测的量化标准,并为保证矿井安全生产提供了一定的技术指导。     

煤与瓦斯突出的时间效应与管理体系研究

随着煤矿开采深度和机械化程度的加大,煤与瓦斯突出的威胁日益突出,为了更加清楚的研究煤与瓦斯突出的机理和过程,对煤与瓦斯突出过程中的主要影响因素进行了分析,认为瓦斯内能是突出的主要能量来源,而瓦斯内能是由瓦斯含量决定的。通过对煤与瓦斯突出过程的孕育、突出发展、突出发生及再发展和突出衰退等阶段的分析,建立了煤与瓦斯突出发展时间矢、预测预警时间矢和应急响应时间矢,并进行了煤与瓦斯突出的时间效应的分析,建立了基于时间效应分析的煤与瓦斯突出管理体系,以提高矿井的抗灾减灾能力。     

煤与瓦斯突出危险性的灰色综合评价

为了降低煤与瓦斯突出事故的危险性问题,采用灰色综合评价的方法,对煤矿井下不同地点的突出危险性进行了综合评价.结果表明:瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数和煤的破坏类型可以作为反映煤与瓦斯突出危险的主要指标.依据灰色综合评价的方法,对煤矿井下不同地点的煤与瓦斯突出的危险性进行了排序.该成果对煤矿井下突出事故的防治提供了方向,对于提高煤矿的安全管理水平,预测和防治煤与瓦斯突出事故的发生具有一定的参考价值和指导意义.     

大数据理论下的煤与瓦斯突出事故致因分析

煤与瓦斯突出事故致因分析对矿井的安全生产具有重要意义。文中将大数据理论应用于煤与瓦斯突出事故致因分析,旨在为突出事故提供一种新的研究方法。对近15 a来发生的一般及以上的煤与瓦斯突出事故进行统计分析与深度挖掘,提取影响煤与瓦斯突出事故发生的27个因素。采用关联分析对影响因素进行定量研究,分析其重要程度;并将其中7个主要因素分别与瓦斯含量和瓦斯压力进行交叉耦合分析,归纳煤与瓦斯突出事故发生的一般性规律。研究表明:造成煤与瓦斯突出事故的主要影响因素不仅是瓦斯含量和瓦斯压力,地质构造、煤层厚度、开拓方式、采煤工艺、作业方式和掘进工艺也对煤与瓦斯突出事故具有重要影响;在不同开采条件下发生煤与瓦斯突出的临界瓦斯含量差异较大,对于复杂地质构造的矿井,当瓦斯含量接近8 m3/t时采取区域防突措施,才能有效地防止突出事故的发生;利用大数据理论分析煤与瓦斯突出事故可以为事故的预测预警提供可信的依据,能有效提高煤与瓦斯突出预测的准确率。     

煤与瓦斯突出灾变链式机理及断链措施

通过对煤与瓦斯突出灾变的发展与形成进行深入分析，研究煤与瓦斯突出灾变的链式规律不同于其它生态环境灾害的独特性，探索了煤与瓦斯突出形成与发展的灾变过程中的链式演化规律及煤与瓦斯突出灾变的各阶段特点，提出了煤与瓦斯突出灾变分阶段防突的思想及各阶段应积极采取的有效断链措施，并指出了防突措施效果检验的理论导向。     

基于免疫机理的瓦斯异常涌出预警

为了降低瓦斯异常涌出事故概率及危险程度,提出将生物免疫系统机理运用到瓦斯异常涌出预警系统.通过比较生物免疫系统和瓦斯异常涌出系统的相似性,提出基于免疫机理的预警系统包括监测监控子系统、控制决策子系统、应急救援子系统和记忆库子系统.依据Ag Ab(抗原-抗体)模型建立起瓦斯异常涌出预警系统指标体系,并用层次分析法赋予相关权重.结果表明:瓦斯特性(Ag Ⅲ)和安全管理(Ab I)对预警系统的影响较大,需要重点关注.通过MATLAB的Mamdani型模糊推理系统建立起预警模型,研究表明该模型能动态地进行预警,并根据预警级别进行响应,以提高响应速度从而降低涌出事故概率及危险性,为煤矿的瓦斯异常涌出预警提供参考和依据.     

基于灰色系统理论的煤矿瓦斯涌出量预测研究

运用灰色理论建立巷道瓦斯涌出量的灰色模型,对矿井瓦斯涌出量进行预测预报。采用残差识别方法修正GM(1,1)模型进行瓦斯涌出量预测,预测精度更高。利用灰色灾变预测理论,对某矿矿井工作面瓦斯涌出资料进行分析、研究,建立煤矿瓦斯涌出量灰色预测模型,并对矿井瓦斯涌出量变化趋势进行预测。     

基于地理信息系统和神经网络的煤与瓦斯突出预警

依据煤与瓦斯突出机理及突出过程物理特征,结合煤矿安全监测系统,提出以瓦斯浓度和煤体温度时间序列的煤与瓦斯突出预警指标,利用GIS技术和人工神经网络建立了煤与瓦斯突出预警模型.某矿17180工作面的预警结果表明:预警模型可以为煤与瓦斯突出预警提供技术支持.     

煤与瓦斯突出区域预测信息系统开发

煤与瓦斯突出复杂的矿井动力现象,在GIS技术支持下,研究矿井地质构造、煤体结构特征以及应力场等对煤与瓦斯突出的影响及相互间的关系,瓦斯空间分布状况及与灾害危险程度的关系.应用多种预测方法、指标和技术,开发煤与瓦斯突出区域预测信息系统,实现数据的可视化管理,提高预测的准确性和时效性,系统在淮南矿区得到了成功的应用.     

煤矿区地质灾害公众风险感知影响因素研究——以抚顺西露天矿区为例

煤炭长期开采不仅能导致城市面临资源枯竭,也造成城市环境污染、采空区沉陷及各类次生灾害等社会问题。为解决这一社会问题,制定有效矿区灾害风险管理和城市转型策略,维护社会稳定并推动资源枯竭城市转型发展。本文以以抚顺西露天煤矿区居民为研究对象,运用感知心理测量方法,基于田野调查数据,采用线性回归分析矿区地质灾害公众风险感知水平及影响因素。结果表明矿区地质灾害公众风险感知整体处较高水平,且各区域间存在差异性;煤矿区地质灾害风险感知的诗歌关键影响因素分别为性别、年龄、居住距离、灾害经历损失、预警知识、应急知识、对政府监测预报准确率的信任、对政府应急防御能力的信任、对政府预警信息时效性的信任、对政府治理能力的信任。基于此,针对韧性城市理念构建自下而上公众参与机制,以期为矿区地质灾害风险管理和资源枯竭城市韧性构建提供有益参考。     

安徽芦岭煤矿Ⅱ88采区瓦斯地质规律

根据构造、层序、瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量等多因素分析了安徽省宿州市芦岭煤矿Ⅱ88采区瓦斯地质规律,并建立了运动学模型和压力梯度计算模型。芦岭煤矿区域构造上由于徐宿弧形构造和双重构造2方面因素,造成其相对于临宿矿区其他矿井的构造应力更集中,瓦斯压力较大、含量较高,突出灾害危险性严重。层序上,芦岭矿井第8煤层发育在最大海泛面时期,为层序内最厚的稳定煤层,顶底板圈闭性良好,瓦斯富集。Ⅱ88采区以采区中部的F14正断层为界划分为东、西2个瓦斯地质单元,分别具有不同的瓦斯压力梯度。东部瓦斯地质单元是F14断层下盘,海拔高度较高但瓦斯压力高,而西部单元(断层上盘)海拔高度较低但瓦斯压力低,与正常瓦斯地质规律相反,初步分析与正断层F14上盘煤层顶板在拉张运动过程中被破坏有关。     

基于不相容最小二乘理论的煤与瓦斯突出灾害的预测研究

应用不相容方程组和最小二乘理论,根据已有的瓦斯压力原始统计资料,建立了煤层瓦斯压力和煤层地理位置关系的方程,并进行了相关性分析。分析结果表明可以根据此方程,由煤层所在的地理位置准确地预测煤层的瓦斯压力,进而对煤与瓦斯突出灾害进行预测,对矿山的生产和建设具有重要的实用价值。     

张集矿煤与瓦斯突出地质控制因素分析

基于张集矿煤田地质勘探资料,结合矿井生产中测定的各项煤层瓦斯参数,从地质的角度分析了煤与瓦斯突出的控制因素.张集矿迄今所发生的煤与瓦斯突出动力现象多是受地质构造影响,是以地应力为主导因素的突出.该矿煤与瓦斯突出的危险程度随着煤的变质程度的增高而增大,构造煤发育的地区往往是煤与瓦斯突出危险程度较大的地区.煤的厚度越大、煤厚变化程度越大的地区煤与瓦斯突出危险程度越大.煤层顶板岩层为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩时煤与瓦斯突出危险程度较大.     

百灵煤矿煤与瓦斯突出危险性评价

对矿井进行煤与瓦斯突出危险性评价是保证突出矿井安全生产的关键。以百灵煤矿为例,通过现场测定煤层瓦斯压力,取煤样进行煤的工业分析,测定瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数等瓦斯参数,运用单项指标法准确、合理地评价了6#、7#、8#号煤层突出危险性,从而为该矿采取相关瓦斯防治措施提供了科学的理论依据,对安全管理工作起到了指导性作用。     

贵州某煤矿煤与瓦斯突出规律分析

以贵州某煤矿近年来发生的煤与瓦斯突出为例,指出了该煤矿煤与瓦斯突出类型及突出强度特征,分析了其影响因素,得出了该矿发生煤与瓦斯突出的规律.     

煤与瓦斯突出过程的突变分析

为了揭示出煤与瓦斯突出的机理，运用非线性理论的重要分支一突变学理论对煤矿煤与瓦斯突出的机理和突出条件进行了定性分析。考察了有可能发生煤与瓦斯突出的煤岩系统的内在动力特征，通过建立煤与瓦斯突出的尖点突变模型，较为直观的对突出的孕育和突出过程做出了系统理论分析，得出了瓦斯突出起动的突变机制和条件，从而为煤与瓦斯突出灾害预测与防止提供了新的理论依据。